2019中考物理专题四 综合应用题

壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央，容器中装有1 000 g的水．将
一个重3 N的实心长方体A挂在弹簧测力计上，然后竖直浸入水中，当A 有一半浸在水中时，弹簧测力计的读数为2 N．(g取10 N/kg) (1)此时，A物体受到的浮力为多少？
(2)物体A的体积是多少？
(3)当物体A刚好浸没在水中时(容器中的水并未溢出)， 水对容器底的压强是多大？
类型2)电学综合 8．(2017，上海)在如图所示的电路中 ，电源电压保持不变，电阻R1 的阻值为20欧．闭合电键S，两电流表的示数分别为0.8安和0.3安． ①求电源电压U. ②求通过电阻R2的电流I2. ③现用电阻 R0 替换电阻 R1 、 R2 中的一个 ， 替换前后 ， 只有一个电流 表的示数发生了变化 ， 且电源的电功率变化了 0.6 瓦 ， 求电阻 R0 的阻
(3)若摩托车正常行驶0.5 h所做的功由效率为25%的汽油机来完成，
则需要完全燃烧多少千克的汽油？(取q汽油＝4.0×107 J/kg)
解：(1)F＝G＝1 000 N F 1 000 N p＝ S ＝ 0.01 m2 ＝105 Pa (2)由于匀速行驶 F＝f＝0.2×1 000 N＝200 N W P＝ t ＝Fv＝200 N×10 m/s＝2 000 W (3)W＝Pt＝2 000 W×1 800 s＝3.6×106 J
(智能开关的作用是当有人在电风扇下方有效范围时 ，自动闭合；当没
有人在电风扇下方有效范围时 ，自动断开)．假如电风扇的额定电压是
220 V，额定功率是66 W，全校每班安装4台都能正常运行带智能开关
的电风扇，求：
(1)一台电风扇正常工作时，通过的电流；
(2)若该校共30个班，平均每天每台电风扇比未改装前少使用1 h，则
6 W W 3.6×10 J 由η＝ 得 Q 放＝ ＝ 25% ＝1.44×107 J Q放 η
Q放 1.44×107 J 由 Q 放＝qm 得 m＝ q ＝ ＝0.36 kg 4×107 J/kg
6．(2017，福建)一辆汽车在50 km长的新建大桥进行通车测试，如图
所示．汽车总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻 力是总重的0.08倍，全程消耗了4 kg的汽油．g取10 N/kg，求汽车通过 大桥： (1)所需的时间； (2)牵引力所做的功； (3)汽油机的效率．(q汽油＝4.6×107 J/kg)
η
(4)同一滑轮组提升货物，货物的重力越大，滑轮组的机械效率就越 大．当绳端的拉力等于人的重力时，滑轮组提升货物的重力最大，机械 效率最大，此时绳端的拉力 F′＝G 人＝m 人 g＝60 kg×10 N/kg＝600 N， 1 由 F＝n(G＋G 动)得，货物的重力 G＝nF′－G 动＝3×600 N－200 N ＝1 600 N，则滑轮组机械效率最大值为：η＝ G′ 1 600 N ＝ ×100%＝ ≈88.9% nF′ 3×600 N W有 Gh ×100%＝ Fs ×100% W总
(3)水位上涨到 A 的上表面时，A 被浸没 V 排＝VA＝0.02m3，A 受到的 浮力 F 浮＝ρ 水 gV 排＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.02m3＝200 N
(4)当 A 完全浸没时滑轮组对 A 的拉力 FA 最小，杠杆 C 端受到的拉 力最小，则杠杆 D 端受到的拉力最小，此时电子秤受到长方体 B 的压力 最大．滑轮组对 A 的拉力 FA＝GA－F 浮＝400 N－200 N＝200 N，杠杆 C 1 1 端受到的拉力 FC＝n(FA＋G 动)＝3×(200 N＋100 N)＝100 N， 杠杆始终在 水平位置平衡， 由杠杆平衡条件得 FC×OC＝FD×OD， OC∶OD＝1∶2， OC 1 得 FD＝FC·OD＝100 N×2＝50 N，电子秤受到的最大压力 FN＝F 支＝ GB－FD＝150 N－50 N＝100 N
(3)由于 F 浮＝F 向上－F 向下＝1 N，且木块漂浮在水面上，F 向下＝0 N 所以木块下表面受到的压力 F 向上＝F 浮＝1 N F向上 1N 故木块下表面受到的压强 p＝ S ＝ ＝400 Pa （0.05 m）2
3．(2017，广安)如图所示，一个底面积为100 cm2的圆柱体容器(容器
(2)车对地面的压力： F＝G＝mg＝9 000 kg×10 N/kg＝9×104 N 车对地面的压强： F 9×10 N p＝ S ＝ 0.3 m2 ＝3×105 Pa (3)发动机的牵引力： P 120×10 W F＝ v ＝ 20 m/s ＝6×103 N
3 4
2．(2017，江西)如图所示，将边长为5 cm的实心正方体木块轻轻放 入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1 kg(g取 10 N/kg)．求： (1)木块受到的浮力； (2)木块的密度； (3)木块下表面受到水的压强．
2
替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，说明被替代的是 R2
由于并联电路互不影响，电源的电功率变化等于 R2 支路的电功率 变化
2 2 U2 U2 （6 V） （6 V） 若电功率增加了 0.6 W，则有 ΔP＝ R － R ＝ R － ＝ 12 Ω 0 2 0
0.6 W，解得：R0＝10 Ω
物理
专题四 综合应用题
类型1)力学综合 力学综合计算题考查的主要内容有质量、密度、速度、压强、浮力、功、 功率、简单机械和机械效率等两个或两个以上知识点的综合计算问题． 1．(2017，铜仁)一辆从铜仁到梵净山的旅游大巴车，车与乘客的总质量
为9 000 kg，车轮与地面的接触总面积为0.3 m2.该大巴车在某段平直公路上
解：(1)根据阿基米德原理可得：F 浮＝G 排＝m 排 g＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N (2)由于木块漂浮，根据物体的浮沉条件可得木块的重力 G 木＝F 浮＝1 N G木 1N 木块的质量 m 木＝ g ＝10 N/kg＝0.1 kg 木块的体积 V 木＝(0.05 m)3＝1.25×10－4 m3 故木块的密度ρ木＝ m木 0.1 kg 3 3 ＝ －4 3＝0.8×10 kg/m V木 1.25×10 m
匀速行驶6 km，用时5 min.(g取10 N/kg)求： (1)该大巴车行驶的速度； (2)该大巴车对水平地面的压强； (3)若该大巴车发动机的额定功率为120 kW，求发动机的牵引力．(导学
号75644095)
解：(1)大巴车的行驶速度：
3 s 6×10 m v＝ t ＝ ＝20 m/s 5×60 s
水
gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
4．(2017，襄阳)质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物 上楼 ，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙 ，机械中摩擦
力及绳重忽略不计．(g＝10 N/kg) 货物的重力 (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是_____________________ ． (2)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m，作用在钢绳上的拉
全校每天可节省多少度电．
P 66 W 解：(1)I＝U＝220 V＝0.3 A (2)每天可节约的电能 W＝Pt＝ 4×30×66 kW×1 h＝7.92 kW· h 1 000
s 50 km 解：(1)t＝v＝100 km/h＝0.5 h (2)汽车阻力 f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1 500 kg×10 N/kg＝1 200 N 因为汽车做匀速运动，所以 F＝f＝1 200 N W＝Fs＝1 200 N×50 000 m＝6×107 J (3)Q＝mq＝4 kg×4.6×107 J/kg＝1.84×108 J 6×107 J W η＝ Q ×100%＝ ×100%≈32.6% 1.84×108 J
力为400 N，求拉力的功率． (3)求动滑轮受到的重力． (4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时 ，此滑轮组的机械效率 最大值是多少？(导学号75644096)
解： (2)由图甲知， 承担物重的绳子段数 n＝3， 绳端移动的距离 s＝nh＝3×6 m＝18 m， W总 7 200 J 拉力做的功 W 总＝Fs＝400 N×18 m＝7 200 J， 拉力的功率 P＝ t ＝ 1×60 s ＝120 W； 1 (3)滑轮组提升重物，忽略绳重和摩擦，则有 F＝n(G＋G 动)，s＝nh，机械 W有 1－η G 效率η＝ ×100%＝ ×100%，解得 G 动＝ G，由图乙可知，当 G W总 G＋G动 η ＝300 N 时，滑轮组的机械效率η＝60%，则 1－η 1－60% G 动＝ G＝ 60% ×300 N＝200 N；
5．(2017，抚顺)如图所示的独轮摩托车在水平路面上正常行驶时速 度为36 km/h，所受阻力是人和车总重的0.2倍．请计算： (1)若人和车总重是1 000 N，摩托车正常行驶时轮胎与地面接触面积 为100 cm2，此时其对水平路面的压强是多少帕？
(2)摩托车在水平路面上正常匀速直线行驶时功率是多少瓦？
2 2 U2 U2 （6 V） （6 V） 若电功率减小了 0.6 W，则有 ΔP＝ R － R ＝ － R ＝ 12 Ω 2 0 0
ຫໍສະໝຸດ Baidu
0.6 W，解得：R0＝15 Ω，所以 R0 的阻值为 10 Ω或 15 Ω
9．(2017，永州)炎炎夏日，小熊同学发现上体育课学生离开教室时 经常忘记关电风扇 ，造成了浪费．因此小熊同学对原有电风扇进行了 改装，增加了一个智能开关，如图所示，S1为风扇开关，S2为智能开关
－4
m3＝2×10
－4
m3
m水 m (3)根据ρ＝ V 可得， 水的体积 V 水＝ ＝
ρ水
1 kg ＝1×10 1.0×103 kg/m3
－3
－3
m3 水和物体的总体积：V 总＝V 水＋VA＝1×10 m3＋2×10
－4
m3＝
1.2×10
－3
m3
－
当物体 A 刚好浸没在水中时，水的深度为： V总 1.2×10 3 m3 h 水＝ S ＝ ＝0.12 m － 100×10 4 m2 水对容器底的压强为：p＝ρ 0.12 m＝1.2×103 Pa.
值．
解：①R1、R2 组成并联电路，干路中的电流为 I＝0.8 A，R1 支路中的 电流为 I1＝0.3 A 电源电压等于 R1 两端电压，U＝U1＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V ②通过 R2 的电流为 I2＝I－I1＝0.8 A－0.3 A＝0.5 A U2 6 V ③R2 的电阻为 R2＝ I ＝0.5 A＝12 Ω
7．(2017，广西四市联考)如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装 置，由长方体 A 和 B、滑轮组、轻质杠杆 CD、电子秤等组成，杠杆始终 在水平位置平衡．已知 OC∶OD＝1∶2，A 的体积为 0.02 m3，A 重为 400
3 N，B 重为 150 N，动滑轮重为 100 N，不计绳重与摩擦 (ρ 水 ＝ 1×10
kg/m3)．求： (1)A 的密度； (2)单独使用该滑轮组在空气中匀速提升 A 时的机械效率； (3)水位上涨到 A 的上表面时，A 受到的浮力； (4)水位上涨过程中，电子秤所受的最大压力．
GA 400 N 解：(1)A 的质量 mA＝ g ＝10 N/kg＝40 kg mA 40 kg 密度ρ＝ V ＝0.02 m3＝2×103 kg/m3 (2)设长方体 A 被滑轮组在空气中匀速提升的高度为 h，不计绳重及 摩擦，即只有动滑轮做额外功 W有 W有 GAh 滑轮组的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝ × W总 W有＋W额 GAh＋G动h 100%＝ GA 400 N ×100%＝ ×100%＝80% GA＋G动 400 N＋100 N
解：(1)物体 A 的重力 G＝3 N，所以此时物体 A 受到的浮力 F 浮 ＝G－F＝3 N－2 N＝1 N； (2)因为弹簧测力计的示数为 2 N， 即物体 A 受到的浮力为 1 N 时， 物体 A 刚好有一半的体积浸入水中，所以 F浮 1 1N －4 3 V ＝ ＝ ＝ 1 × 10 m 3 3 A 2 ρ液g 1.0×10 kg/m ×10 N/kg 即 VA＝2×1×10